软件工程课件第13章 程序设计语言与软件实现

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1、第13章程序设计语言与软件实现∑程序设计语言的特性∑结构化程序设计∑程序设计风格∑面相对象的程序设计方法学∑软件编码文件与复审做为软件工程过程的一个阶段，程序编码是设计的继续。程序设计语言的特性和程序设计风格会深刻地影响软件的质量和可维护性。为了保证程序编码的质量，程序员必须深刻地理解、熟练地掌握并正确地运用程序设计语言的特性。此外，还要求源程序具有良好的结构性和良好的程序设计风格。1程序设计语言的特性°心理特性:岐义性简洁性局部性,顺序性传统性°工程特性:可移植性开发工具可利用性软件可重用性可维护性°技

2、术特性°语言特性•一致性：标记法协调一致的程度•二义性•紧致性：程序员必须记忆的与编码有关的信息总量。¾指标：与一致性常常矛盾。•局部性：语言的联想特性。块的机制、结构化构件•线性：与维持功能域的概念紧密相连。¾分支破坏线性¾结构化构件增强线性2程序设计语言——基本机制•过程式语言的基本机制：1)对象说明：预先说明要使用的对象2)数据类型的定义和检查：数据对象、操作∑预定义的数据类型、用户自定义∑类型检查：强类型、不检查、自动类型转换、显式类型转换。3)子程序：可独立编译的程序单元，含自己的数据结构和控制结构。机制：

3、说明、子程序体、调用方式4)控制结构∑顺序、分支、循环∑递归、并发、异常•函数式、逻辑式、面向对象语言的基本机制程序设计语言——演变和分类•第一代：机器语言、汇编语言•第二代：高级语言：FORTRANCOBOLBASIC•第三代：过程化高级语言¾通用高级语言：¾面向对象语言：¾专用语言：•第四代：非过程语言不涉及过程细节¾数据库查询语言¾程序生成器¾决策支持语言¾原型语言¾形式化规格说明语言3程序设计语言——演变和分类•科学工程计算:–FORTRAN、Pascal、C、PL/1、C++•数据处理与数据库应用–COBO

4、L、SQL、4GL•实时处理–汇编、Ada语言•系统软件•人工智能：•LISP，PROLOG，结构化程序设计结构化程序设计主要包括两方面：(1)在编写程序时，强调使用几种基本控制结构，通过组合嵌套，形成程序的控制结构。尽可能避免使用GOTO语句。(2)在程序设计过程中，尽量采用自顶向下和逐步细化的原则，由粗到细，一步步展开。4结构化程序设计的主要原则•使用语言中的顺序、选择、重复等有限的基本控制结构表示程序逻辑。•选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口。•程序语句组成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口。•复杂

5、结构应该用基本控制结构进行组合嵌套来实现。•语言中没有的控制结构，可用一段等价的程序段模拟，但要求该程序段在整个系统中应前后一致。•严格控制GOTO语句，仅在下列情形才可使用：①用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造。②若不使用GOTO语句就会使程序功能模糊。③在某种可以改善而不是损害程序可读性的情况下。5自顶向下，逐步求精•在详细设计和编码阶段，应当采取自顶向下，逐步求精的方法。•把一个模块的功能逐步分解，细化为一系列具体的步骤，进而翻译成一系列用某种程序设计语言写成的程序。自顶向下，逐步求精方法的优点

6、•符合人们解决复杂问题的普遍规律。可提高软件开发的成功率和生产率•用先全局后局部，先整体后细节，先抽象后具体的逐步求精的过程开发出来的程序具有清晰的层次结构，程序容易阅读和理解6•程序自顶向下，逐步细化，分解成一个树形结构。在同一层的节点上的细化工作相互独立。有利于编码、测试和集成•程序清晰和模块化，使得在修改和重新设计一个软件时，可复用的代码量最大•每一步工作仅在上层节点的基础上做不多的设计扩展，便于检查•有利于设计的分工和组织工作。程序设计风格•程序实际上也是一种供人阅读的文章，有一个文章的风格问题。应该使程序具

7、有良好的风格。–源程序文档化–数据说明–语句结构–输入／输出方法7源程序文档化–标识符的命名–安排注释–程序的视觉组织符号名的命名•符号名即标识符，包括模块名、变量名、常量名、标号名、子程序名、数据区名以及缓冲区名等。•这些名字应能反映它所代表的实际东西，应有一定实际意义。•例如，表示次数的量用Times，表示总量的用Total，表示平均值的用Average，表示和的量用Sum等。8•名字不是越长越好，应当选择精炼的意义明确的名字。必要时可使用缩写名字，但这时要注意缩写规则要一致，并且要给每一个名字加注释。同时，在一

8、个程序中，一个变量只应用于一种用途。程序的注释•夹在程序中的注释是程序员与日后的程序读者之间通信的重要手段。•注释决不是可有可无的。•一些正规的程序文本中，注释行的数量占到整个源程序的1／3到1／2，甚至更多。•注释分为序言性注释和功能性注释。9序言性注释•通常置于每个程序模块的开头部分，它应当给出程序的整体说明，对于理解程序本身具有引导作用。